DE877401C

DE877401C - Verwendung der bekannten elektrischen Widerstands- oder induktiven Erhitzung zur Verbesserung der Loetfaehigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen

Info

Publication number: DE877401C
Application number: DEE242D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Fackert; Vinzenz Seul
Original assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Current assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Priority date: 1942-08-22
Filing date: 1942-08-23
Publication date: 1953-05-21

Description

Verwendung der bekannten elektrischen Widerstands- oder induktiven Erhitzung zur Verbesserung der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen oder -bändern. Diese werden vornehmlich zur Herstellung von Konservendosen verwendet.
Ein Nachteil -der galvanischen Verzinnung liegt in dem Fehlen der Legierungsschicht (Zwischenschicht oder intermediäre Schicht). Die meisten Weißbleche und -bänder werden zur Herstellung von Konservendosen in der Längsnaht gelötet. Dieses Löten erfolgt auf sogenanntenLötau:tomaten, die für den Lötprozeß nur eine genau festgelegte Zeit zur Verfügung stellen.
Das Löten ist ein Verbinden der beiden aufeinanderliegendenWeißblechenden unterAufschmelzen ,des aufliegenden Zinns bei gleichzeitiger Ausbildung einer Legierungsschicht mit :dem Eisen.
Die bisher auf den Lötautomaten zur Verarbeitung gelangenden Weißbleche und -bäuder waren feuerverzinnt. Sie brachten diese Legierungsschicht auf Grund ihres Herstellungsverfahrens (Eintauchen in geschmolzenes Zinn) mit. Auf diese Bleche und Bänder, war -,die Lötgeschwindigkeit der Lötautomaten eingestellt. Bei einer Präzisionsmaschine, wie sie ein Lötautomat darstellt, müssen abweichende Bedingungen, wie es z: B.- ,das -Fehlen der Legierungsschicht darstellt, sich störend auswirken. Die Maschine benötigt dann eine längere Lötzeit,- .da zunächst außer dem Verschmelzen der Zinnauflagen die Legierungsschicht gebildet werden muß.
Diese Verzögerung bedingt einenwesentlich langsameren Lauf des Lötautomaten und damit eine Produktionsverminderung. DieBestrebungengingen darum dahin, @die.se Legierungsschicht auch bei galvanisch verzinnten Blechen und Bändern vorher zu erzeugen.
Die bisher bekannten Verfahren wenden- fast alle ohne Ausnahme die technische Maßnahme -an, daß galvanisch verzinnte Bleche und Bänder durch heiße, indifferente Stoffe (Öle-oder Fette) rinit einer Temperatur über oder unter und über dem Schmelzpunkt des Zinns hindurchgeführt wenden.
Diese Verfahren haben die Nachteile,. daß Öle oder Fette benötigt werden und :diese nach dem Aufschmelzen wieder durch umständliche Reinigungsverfahren entfernt werden müssen und dabei fast- restlos - verlorengehen. Außerdem entstehen bei der Ölbaderhitz.ung infolge der Oberflächenspannungsverhältnisse dünner - Zinafi@lme keine glatten gleichmäßigen Zinnfilme, sondern oft punktartige Zinnzusammenballungen. -Im Gegensatz zu der Ölbajderhitzung wird nach der Erfindung zur Verbesserung der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen und -bändern die bekannte elektrische Widerstands- oder Induktionserhitzung angewandt. Während bei der vorbekanaten Ölbaderhitzung idie Aufheizung rder verzinnten Bleche .und Bänder von außen her stattfand, erfolgt bei der Widerstands- bzw. Induktionserhit7unig das Erwärmen der Bleche und Bündler von innen heraus.
Durchgeführte Versuche haben ergeben, @daß gerade,diese Aufheizung von innen heraus eine sichere Legierungsbs#bdün#g garantiert und ,daß darüber hinaus das Aussehen (Glanz und Gleichmäßigkeit) der Zinnoberfläche trotz wesentlich geringerer Auflagestärke noch besser ist als die feuerverzinnten Eisenbleche und -bänder. Das hat zum Teil auch seinen Grund darin, @daß nach der Aufheizung eine weitere Nachbehandlung nicht erforderlich ist.-Es ist ein Verfahren bekannt, nach welchem nicht rostende Überzüge, z. B. auf Eisenrohren, die entweder durch Elektroplattierung, Kaltschmieden, Eintauchen, Aufspritzen oder Anstreichen' aufgebracht wurden, :durch Erhitzung vermittels Hochfrequenzströmen auf .der Oberfläche dies Grundmetalls so. befestigt wenden, daß eine Trennung des Grund- und Überzugsmetalls-verhütet wird, wie sie durch ein wiederholtes Heizen undKühlen veranlaßt "verden kann. Während der Hochfrequenzerhitzung werden die Rohre innren gekühlt. Die Überzüge sollen beispielsweise aus Chrom, Nickel, Kobalt oder aus Legierungen,- wie -Zink, Wismut und Kupfer, bestehen. Dieses bekannte Verfahren betrifft nicht die Verbesserung .der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen oder -bändern.
Die D-UTchführung der Erfindung ist -in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es stellen dar `" Fig. i bis 8 je eine Seitenansicht und eine Aufsicht auf ein galvanisch verzinntes Eisenband bei vier verschiedenen Ausführungsformen ,der Vorrichtung für .das Zuführen des elektrischen Stroms zu dem Eisenband (Widerstandserhitzung), Fig. 9 und io Längsschnitte von zwei verschiedenen Vorrichtungen für eine Induktionsheizung des Eisenbandes.
Bei .der Widerstandserhitzung wird die erforderliche Wärme durch direkte Schaltung des Bleches bzw. Bandes als Widerstand in .den Stromkreis erzeugt. Damit die Erwärmung kontinuierlich stattfindet, kann ,das Blech bzw. Band zwischen stromabgebenden Kontakten hindurchgezogen werden, wobei zweckmäßigerweise die Kontakte in Form von Walzen ausgeführt sind. Bei,der Ausführungsform der Vorrichtung nach den Fig. z und 2 sind die stromgebenden Kontakte als auf dem Eisenband i aufliegende Walzen :2 und 2 bz-%v. 3 und 3' ausgebildet. Unebenheiten im Blech bzw. Band" die an der Kontaktwalze zu Funkenbildung und damit zu Beschädigungen .derBandoberfläche führen könnten, werden durch eine Anordnung der Fig. 3 und ¢ weitgehend beseitigt. Hier ist die einzelne Kontaktwalze in mehrere (im Beispiel in fünf) Kontaktwalzen 2 bzw: 3 aufgelöst.
Eine weitere Ausführungsform zeigen die Fig. 5 und 6, wo -die Stromzuführung durch Walzen q. bzw. 5 auf .die Bandkanten erfolgt. Auch hierbei können die einzelnen Kontaktwalzen, wie die Fig. 7 und 8 zeigen, in mehrere Kontaktwalzen q. bzw. 5 aufgelöst werden.
Der Grad der Erwärmung wind durch Beeinflussung von aufgewendeter Spannung und Stromstärke erzielt.
Bei der Induktionsheizung wird,die ErivÜrmung durch hochfrequenten Wechselstrom niedriger Spannung und hoher Stromstärke bewirkt. Die Frequenzen sohlen vorteilhaft zwischen i und 5ok`Hz liegen, können jedoch niedriger oder höher sein. Der mit Hochfrequenz gespeiste Leiter 6 soll das zu erwärmende Band spulenförmig umgeben. Soll auf beide Seiten des Bandes,die galvanisch aufgebrachte Zinnschicht aufgeschmolzen werden, so erfolgt eine symmetrische Ausbildung des Stromleiters über und unter dem Band (Fig. 9). Bei einseitiger Rufschmelzung wird der Teil 7a des Stromleiters 7 auf der Blechseite, auf der die Rufschmelzung erzielt werden soll, in der Breite kleinergehalten (Fig. ilo).
Um unnötige Erwärmungen der Stromleiter zu vermeiden, werden dieselben wassergekühlt, z. B. wassergekühlte Kupferrohre.
Beide Heizvorrichtungen sind vorteilhaft in einer geschlossenen Muffel angeordnet, die es erlaubt, während der Erw.Irmung besonders geeignete Gasfüllungen (neutrale Schuüzgase oder reduzierend wirkende Gase) irr Anwendung zu bringen. Ein-und Ausführung des Bandes sind in der üblichen Weise abgedichtet.
Mit -der Widerstands- oder induktiven Erhitzung werden die verzinnten Eisenbänder bis auf die Zinnschmelztemperatur bzw. auch auf eine etwas höhere Temperatur gebracht, :die durch die Verbrennung des Zinns begrenzt ist. Es genügt jedoch, wie eingehende Versuche gezeigt haben, auch die Erhitzung auf eine unterhalb des Zinnschmelzpunktes liegende Temperatur, um eine die Lötfähigkeit verbessernde Legierungsschicht zu erzeugen, wobei :die Erhitzungszeit,der erforderlichen Stärke der Legierungsschicht angepaßt werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. DieVerwendung der bekanntenelektrischen Widerstands- oder induktiven Erhitzung zur Verbesserung der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen und -bändern.
2. Verfahren zur Verbesserung der Lötfähigkeit von galvanisch verzinnten Eisenblechen und -bändern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß diie galvanisch verzinnten Bleche und Bänder bis zum Schmelzpunkt des Zinns bzw. bis auf eine Temperatur unterhalb :des Zinnschmelzpunktes erhitzt werden, bei der noch die Bildung einer Legierungsschicht erfolgt.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für Widerstandserhitzung eine oder mehrere auf die Fläche oder Kante des Eisenbleches oder -bandes wirkende Walzen als Kontaktgeber :dienen. q.. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. @daß für Induktionserhitzung eines nur einseitig verzinnten Eisenbandes oder -bleches der Leiter für den elektrischen Strom einseitig ausgebildet ist.